واکنش مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی گیاه شوید (.Anethum graveolens L) به زئولیت طبیعی تحت تنش خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد اصلاح نباتات، دانشگاه بین المللی امام خمینی ( ره)، قزوین، ایران.

2 استادیار گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشگاه بین المللی امام خمینی ( ره)، قزوین، ایران

3 استادیار گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشگاه بین المللی امام خمینی ( ره)، قزوین، ایران.

4 دانش آموخته دکتری بیوتکنولوژی ، دانشگاه بین المللی امام خمینی ( ره)، قزوین، ایران.

چکیده

به منظور ارزیابی اثر سطوح تنش خشکی و تاثیر زئولیت طبیعی روی صفات مورفولوژیکی و فیتوشیمایی گیاه شوید آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل آبیاری در سه سطح (40%، 80%  و100% ظرفیت زراعی)، زئولیت در دو سطح (صفر و 5/2 گرم در هر کیلوگرم خاک) و دو اکوتیپ (نائین و زواره) بود. نتایج نشان داد که با افزایش شدت تنش خشکی صفات ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن تر و خشک بوته و وزن هزار دانه نسبت به شاهد به ترتیب 55، 9، 59، 42 و 36 درصد کاهش و طول ریشه 73 درصد افزایش نشان دادند. با مصرف زئولیت سطح برگ گیاه 8 درصد افزایش و طول ریشه و ارتفاع بوته به ترتیب 21 و 45 درصد کاهش داشتند. اثر اکوتیپ روی ارتفاع، وزن تر و خشک بوته و وزن هزاردانه معنی­دار بود که در همه موارد اکوتیپ نایین برتر از اکوتیپ زواره بود. نتایج GC-MS  نشان داد که، تحت تنش خشکی مقادیر لیمونن، کاروون و ترانس دی هیدروکاروون به ترتیب 5/24، 20 و 33 درصد افزایش یافت. همچنین، ترکیبات دیل اتر و آلفافلاندرن با مصرف زئولیت به ترتیب افزایش 34 و 29 درصدی را نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


Ahmadi Azar, F., T. Hasanloo, A. Imani, and V. Feiziasl. 2015. Water stress and mineral zeolite application on growth and some physiological characteristics of Mallow (Malva sylvestris). Journal of plant research (Iranian journal of biology ). 28 (3): 459- 474.
Asghari, B., R. Khademian, and B. Sedaghati, B. 2020Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) confer drought resistance and stimulate biosynthesis of secondary metabolites in pennyroyal (Mentha pulegium L.) under water shortage condition. Scientia Horticulturae, 263: 109132.
Bettaieb, L., M. El Eflah, and M. Lauriere. 2005. Relationships between some hordein components and quality properties in two Tunisian barley varieties as influenced by nitrogen fertilisation. Czech Journal of Genetic Plant Breeding 41 (1): 11–16.
Cheng, L., M. Han, L.Yang,  M. Y. Li, Z. Sun, and T. Zhang. 2018. Changes in the physiological characteristics and baicalin biosynthesis metabolism of Scutellaria baicalensis Georgi under drought stress. Industrial Crops and Products, 122: 473-482.
Croteau, R., T. M. Kutchan, and N. G. Leweis. 2000. Natural products. In: Natural products (secondary metabolites). Eds. Buchnan B, Gruissem W, Jones R. American society of plant physiologists 1250- 1318.
Dai, A., 2012. Increasing drought under global warming in observations and models. National Climate Change 3: 52–8.
Dah Ahmadi Amiri, S. R., P. Rezvani moghaddam, and H. R. Ehyaei. 2012. Effet of drought stress on some morphological charactristics and yield of three medicinal plants (Anethum grveolens),(Coriandrum sativum) and (foeniculum vulgare) under greenhouse condition. Iranian journal of field crops research. 10 (1): 116- 124.
De Smedt, C., K. Steppe, and P, Spanoghe. 2017. Beneficial effects of zeolites on plant photosynthesis. Advanced Materials Science 2(1): 1-11.
Farukh S. S., Wink M, Isomiddin S. G, Salomiddin J. I, Hanjing Z, and William N. S. Composition and Bioactivity of the Essential Oil of Anethum graveolens L. 2013. from Tajikistan. International Journal of Medicinal Aromatic Plants. 3(2: 125-130).
Ghassemi-Golezani, K., M,Taifeh-Noori, S. H. Oustan, M. Moghaddam. 2009. Response of soybean cultivars to salinity stress. Journal of Food, Agriculture and Environment 7: 401- 404.
Ghassemi-Golezani, K., L. Rezaeipour, and S. Alizadeh-Salteh. 2016. Effects of water stress on seed yield and essential oil content of dill genotypes. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences 9(1): 420-425.
Gholizadeh, A., M. S. M. Amin, A. R. Anuar, and M. M. Saberioon. 2010. Water Stress and Natural Zeolite Impacts on Phisiomorphological Characteristics of Moldavian Balm (Dracocephalum moldavica L.). Australian Journal of Basic and Applied Sciences 4(10): 5184-5190.
Herms, D.A., and W. J.  Mattson.1992. The dilemma of plants: to grow or defend. Quarterly Review of Biology 67 (3), 283–335.
Jongdee, B., S. Fukai, and M. Cooper. 2002.  Leaf water potential and osmotic adjustment as physiological traits to improve drought tolerance in rice. Field Crops Research 76(2–3): 153–63.
Karapinar, N. 2009. Application of Natural Zeolite for Phosphorus and Ammonium Removal from Aqueous Solutions. Journal of Hazardous Materials 170, 1186-1191.
Kleinwächter, M., and D. Selmar. 2015. New insights explain that drought stress enhances the quality of spice and medicinal plants: potential applications. Agronomy Sustain. Dev 35:121–131.
Martins, L. M. V., G. R. Xavier, F. W. Rangel, J. R. A. Ribeiro, M. C. P. Neves, and L. B. Morgado. 2003. Contribution of biological nitrogen fixation to cowpea: a strategy for improving grain yield in the semi-arid region of Brazil. Biology Fertilization Soil 38: 333–339.
Méndez Argüello B., I. Vera Reyes, A. Cárdenas Flores, G. De los Santos Villarreal, L. Ibarra Jiménez y, and R.H. Lira Saldivar. 2018. Water holding capacity of substrates containing zeolite and its effect on growth, biomass production and chlorophyll content of Solanum lycopersicum Mill. Nova Scientia. 10 (2): 45–60.
Mohabbati, A. A, M. H. Najafi Mood, A. Shahidi, and A. Khashei Siuki. 2018. Interaction of water stress and zeolite application on greenhouse cucumber (Cucumis sativus L.) yield. Journal of Sciences and Technology of Greenhouse Culture. 9 (2): 55- 65.
Pantuwan, G., S. Fukai, and M. Cooper. 2002. Yield response of rice (Oryza sativa L.) genotypes to drought under rainfed lowland: 3. Plant factors contributing to drought resistance. Field Crops Research 73(2–3): 181–200.
Pirzad, A., and S. Mohammadzade. 2014. The effects of drought stress and zeolites on the protein and mineral nutrients of Lathyrus sativus. International Journal of Biosciences 4(7): 241- 248.  
Ranjbar, M., M. Esfahani, M. Kavousi, and M.R. Yazdani. 2004. Effects of irrigation and natural zeolite application yield and quality of tobacco (.Nicotiana tabaccum var. Coker 347), Agricultural Sciences 1 (2): 71-84.
Salahvarzi, Y., A. Tehranifar, and A. Gazanchian. 2008. Iranian Journal of Horticultural Science and Technology. Physiomorphological changes under drought stress and rewatering in endemic and exotic turfgrasses. 9 (3): 193- 204. 
Schulze, E. D., E. Beck, and K. M. Hohenstein .2005. Plant Ecology, Springer, Berlin, Germany.
Selmar D. 2008. Potential of salt and drought stress to increase pharmaceutical significant secondary compounds in plants. Landbauforsch Völk 58:139–144.
Selmar, D., and M. Kleinwächter. 2013. Influencing the product quality by deliberately applying drought stress during the cultivation of medicinal plants. Industrial Crop Products 42:558–566.
Yang, L., K. S. Wen, X. Ruan, Y. X. Zhao, F. Wei, and Qwang. 2018. Response of plant secondary metabolites to environmental factors. Molecules 23 (762: 1–26. 
Yazdanpnah, K., 2001. Scientific Journal of Kurdistan University of Medical Sciences.The effect of dill extract on the levels of low-density lipoproteins, triglycerides and high-density lipoproteins in patients with hyperlipidemia. 5 (19): 1-3.
Zehtab Salmasi, S., M. Madadi Bonab, and K. Ghassemi-Golezani. 2016. Changes in Essential Oil Composition of Dill (Anethum graveolens L.) Grains in Response to Water Limitation and Nitrogen Fertilizer. Journal of Essential Oil Bearing Plants 19(2): 374-378.
Ziaee, A., M. Moghaddam, and Kashefi, B. 2016. Effect of super absorbent polymers on morphological chacteristics of officinalis Rosmarinus under drought stress. Journal of Sciences and Technology of Greenhouse Culture. 7 (26): 99- 110.